[实用新型]平面磨削区磨削液动压力测量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种压力测量装置，尤其是一种用于平面磨削区磨削液动压力测量的装置。

背景技术

近年来，磨削加工技术正向高精度、高速度及强力磨削方向发展，为保证磨削质量对磨削液的使用提出了更高要求。磨削液具有润滑、冷却、清晰等作用，特别是磨削区的磨削液供给充分对磨削加工过程和加工质量影响极大。在平面磨削砂轮作用下，部分磨削液被射入旋转砂轮与工件间的楔形间隙并产生较大的磨削液动压力，磨削液动压力大小不仅反映了磨削液的供给充分与否，还同时反映了磨削质量好坏。因此，如何有效测量磨削区磨削液动压力大小，对提高磨削效率和磨削质量有着重要意义。

发明内容

本实用新型是要提供一种平面磨削区磨削液动压力测量装置，该装置使用高精度的扩散硅压力传感器能准确有效测量平面磨削区磨削液动压力，可有效提高磨削效率和磨削质量。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种平面磨削区磨削液动压力测量装置，包括硅扩散压力传感器，传感器放大器，A/D采集卡，计算机，其特点是：硅扩散压力传感器安装在支架上，且硅扩散压力传感器测头垂直于工件圆孔，硅扩散压力传感器通过信号输出线经传感器放大器和A/D采集卡与计算机连接。

硅扩散压力传感器的量程为0-40pa，线性精度为±0.25%FS； A/D采集卡(7)采样频率为                                               =1kHz，并通过切比雪夫II型数字滤波器对采集的数据进行低通滤波处理，其截止频率应满足下式：

式中：为滤波器的截止频率（H_z）,为砂轮直径（mm）。

硅扩散压力传感器由晶向硅片和四个电阻构成，其中晶向硅片中注入四个电阻，连接成惠斯通电桥。

本实用新型的有益效果是：本实用新型可实时测量不同工件材料磨削时所要求的磨削区磨削液动压力值。通过实验测量磨削工件材料磨削液动压力值，优化磨削加工工艺参数及磨削液喷嘴位置，对提高磨削效率和磨削质量有重要意义。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是扩散硅压力传感器工作原理图；

图3是磨削液压力测量结果示意图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步的说明。

如图1所示，本实用新型的平面磨削区磨削液动压力测量装置，包括硅扩散压力传感器1，供电线2，直流稳压电源3，信号输出线4，支架5，传感器放大器6，A/D采集卡7，计算机8，机床工作台9，磨削工件10，磨削液11，磨削液喷嘴12，磨削砂轮13，工件圆孔14，支架圆孔15。

硅扩散压力传感器1安装在支架5上，且硅扩散压力传感器1测头垂直于工件圆孔14，硅扩散压力传感器1通过信号输出线4经传感器放大器6和A/D采集卡7与计算机8连接。

如图1所示，在磨削加工之前，选取所磨削工件10，其工件10尺寸：宽为W、长度为L和高度为H。为有效采集磨削加工过程中的磨削区磨削液动压力信号，选用高精度硅扩散压力传感器1的量程为0-40pa，线性精度为±0.25%FS；利用螺栓将硅扩散压力传感器1安装在支架5上，保证硅扩散压力传感器1测头垂直于工件圆孔14，并将支架固定在机床工作台9上。利用直流稳压电源3和供电线2为硅扩散压力传感器1供电。利用信号输出线4通过支架圆孔15将硅扩散压力传感器1连接到传感器放大器6，再连接到A/D采集卡7，最后连接到计算机8。设定硅扩散压力传感器信号A/D采集卡7的采样频率为=1kHz。最后，启动机床进行磨削加工实验测量。

本专利使用切比雪夫II型数字滤波器对采集的数据进行低通滤波处理。通过计算机8处理测得磨削液动压力信号,如图3所示，为实验磨削中磨削区磨削液压力随时间的变化曲线图。在实际磨削测量过程中，针对所使用工件材料所要求的磨削液动压力值△P，需要反复调节磨削工艺参数V_s、V_w和磨削液喷嘴12位置，在满足磨削区磨削液动压力△P前提下来提高工件材料的磨削效率和磨削质量。